温度升高对杨树树皮绿色组织和叶片光合作用、叶绿素荧光特性的影响

叶片和树皮绿色组织是杨树两类重要的光合组织,分析其光合特征对温度升高的响应能够全面了解这一植物在适应气候变暖过程中的光合生理变化。本研究设置3个温度梯度(白天温度/夜间温度)23℃/18℃,28℃/23℃及33℃/28℃,分别从光合作用、叶绿素荧光特性等方面研究杨树(Populus alba×Populus berolinensis)叶片与树皮绿色组织对温度升高的响应及二者存在的差异。研究结果表明,随着温度升高,树皮绿色组织和叶片叶绿素含量没有发生明显变化,但树皮绿色组织叶绿素a/b的值随着温度升高明显降低。温度升高对叶片和树皮绿色组织的光合作用产生重要影响,叶片净光合速率(P_n)、光合效率(PE)、叶片气孔导度(G_s)及蒸腾速率(T_r)随着温度升高显著增强,但水分利用效率(WUE)却显著下降。树皮绿色组织净光合速率和光合效率具有和叶片相一致的反应,随着温度升高明显增强,但其它光合气体交换指标未发生显著变化。叶片和树皮绿色组织叶绿素荧光参数对温度升高响应基本一致,光系统Ⅱ实际光化学效率(Φ_(PSⅡ))、光化学淬灭(qP)、电子传递速率(ETR)及非光化学淬灭(NPQ)在33℃处理均表现为明显地降低,但二者光系统Ⅱ最大荧光效率(F_v/F_m)随着温度升高没有发生降低现象。本研究的研究结果表明气孔因素是导致杨树树皮绿色组织和叶片P_n随着温度升高而增大的主要原因。

干旱胁迫对红松主要次生代谢产物的含量及其DPPH清除能力的影响

以红松为材料,研究了干旱及复水对红松针叶和树皮绿色组织的黄酮、单宁和原花青素这三种次生代谢产物的含量及其提取物对DPPH清除能力的影响。结果表明:干旱胁迫下,红松树皮绿色组织黄酮、单宁和原花青素含量均显著下降,复水后黄酮和单宁含量持续降低,三种含量均未恢复到对照水平;针叶黄酮和原花青素含量明显降低,单宁含量明显升高,复水后均未恢复到对照水平。干旱胁迫使红松针叶和树皮绿色组织IC50值均明显升高,相对应提取物的DPPH清除能力均明显下降,复水后针叶和树皮绿色组织提取物对DPPH清除能力恢复至对照水平。本研究结果表明干旱胁迫对红松针叶和树皮绿色组织次生代谢产物及抗氧化活性均产生一定影响,但针叶和树皮绿色组织的反应存在一定差异。

干旱胁迫及复水对红松针叶和树皮绿色组织光合特性及抗氧化系统的影响

以红松为材料,研究了干旱及复水对红松针叶和树皮绿色组织的光合特性和抗氧化酶活性等生理生化指标的影响。结果表明:干旱胁迫下,红松针叶和树皮绿色组织叶绿素总量和叶绿素a/b值均有显著下降,这样可以通过降低PSII天线捕获的光能,减少发生光抑制的危险;针叶净光合速率(Pn)下降主要由非气孔因素造成,树皮绿色组织Pn下降主要由气孔因素造成;红松针叶和树皮绿色组织非光化学猝灭(NPQ)均升高,表明热耗散是植株重要光保护机制;红松针叶和树皮绿色组织丙二醛(MDA)含量明显升高,发生了氧化胁迫,超氧化物歧化酶(SOD)等抗氧化酶活性的提高对红松的干旱胁迫起到了积极的防御作用;复水后,红松针叶和树皮绿色组织Pn恢复到对照水平,叶绿素荧光参数和抗氧化酶活性也表现出不同程度恢复。以上研究结果表明,干旱胁迫下红松针叶和树皮绿色组织均通过减少光捕获、热耗散和酶活性调节协同作用,稳定光合机构功能,复水后红松光合特性表现较好的恢复能力,红松对干旱具有较强的适应能力。